ku衛(wèi)星系統(tǒng)在民航雷達(dá)站中的應(yīng)用

劉海天

（民航溫州空中交通管理站，浙江 溫州 325024）

目前中國(guó)民航空中交通管制已采用雷達(dá)管制，因此，雷達(dá)信號(hào)的保障對(duì)直接影響著飛行安全，而民航雷達(dá)站多建在偏遠(yuǎn)的山上，交通距離遠(yuǎn)，地理?xiàng)l件復(fù)雜，為了保障雷達(dá)信號(hào)的傳輸，目前雷達(dá)站要求具備地側(cè)和空側(cè)的傳輸路徑，其中空測(cè)傳輸主要使用ku衛(wèi)星。目前民航ku衛(wèi)星系統(tǒng)主要使用VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)，下面對(duì)VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)和業(yè)務(wù)接入方式作簡(jiǎn)要介紹。

1 VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)簡(jiǎn)介

VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)可應(yīng)用于語音傳輸、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N應(yīng)用，真正的單一平臺(tái)實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用全網(wǎng)狀網(wǎng)，DAMA/PAMA工作方式，衛(wèi)星單跳，突發(fā)速率可調(diào)，F(xiàn)EC可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)多達(dá)32個(gè)頻率的跳頻。同時(shí)具有低廉的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力，可做到無人值守，而且保密性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)分散控制方式。

VSAT Plus II網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)完全同步的網(wǎng)絡(luò)。在同步網(wǎng)絡(luò)中，只有一個(gè)站為全網(wǎng)提供時(shí)鐘。該站被稱為主時(shí)鐘參考站。所有的非參考站都跟隨主參考站的時(shí)鐘。次參考站為主參考站提供自動(dòng)熱備份。時(shí)鐘參考站不需要特殊的設(shè)備。一個(gè)站點(diǎn)的同步最初是從加入網(wǎng)絡(luò)開始的，加入網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)、頻率校準(zhǔn)、信號(hào)電平校準(zhǔn)，站點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱“入網(wǎng)”）的過程被稱為捕獲，捕獲的過程是自動(dòng)的。捕獲分為兩個(gè)階段：接收幀捕獲（簡(jiǎn)稱“接收捕獲”）、發(fā)射幀捕獲（簡(jiǎn)稱“發(fā)射捕獲”），主時(shí)鐘參考站只有接收捕獲。

VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)支持板卡有Modem板（核心板卡）、高速數(shù)據(jù)板（2路，數(shù)據(jù)）、話音板（4路，話音）、撥號(hào)數(shù)據(jù)板（2路，數(shù)據(jù)，為話音板之變種）、E1板（30路，數(shù)據(jù)，話音）、DLM板（30路，數(shù)據(jù)，有額外機(jī)箱）、幀中繼板。目前民航雷達(dá)站使用的業(yè)務(wù)板卡主要是高速數(shù)據(jù)板。

高速數(shù)據(jù)板采用多種速率，數(shù)據(jù)速率自適應(yīng)，無需硬件或跳線改動(dòng)；支持多種物理接口，包括RS232，RS449，V.35，通過換子卡來更換物理接口，工作方式使用數(shù)據(jù)終端設(shè)備（Data Terminal Equipment，DTE）或數(shù)據(jù)通信設(shè)備（Data Circuit-terminating Equipment，DCE）。時(shí)鐘方式使用主時(shí)鐘或從時(shí)鐘；一個(gè)板卡有兩個(gè)獨(dú)立信道，數(shù)據(jù)速率獨(dú)立，時(shí)鐘方式、信令方式獨(dú)立，數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康牡鬲?dú)立，同一個(gè)端口的收、發(fā)數(shù)據(jù)速率也可不同；信令方式使用帶內(nèi)信令（控制信號(hào)隨數(shù)據(jù)走）或帶外信令（控制信號(hào)走CSC）。

如圖1所示，高速數(shù)據(jù)板有兩組撥碼開關(guān)U3和U135，U3的位置1負(fù)責(zé)兩個(gè)信道，總處于ON的位置，U135的位置1不用，總處于OFF位置，U3和U135的位置2均不用，總處于OFF位置，U3和U135的位置3分別控制CH0和CH1的信令格式，OFF是帶外信令，ON是帶內(nèi)信令，U3和U135的位置4分別控制CH0和CH1的時(shí)鐘方式，OFF為主時(shí)鐘（TDMA時(shí)鐘），ON為從時(shí)鐘（外部時(shí)鐘）。

圖1 高速數(shù)據(jù)板

2 業(yè)務(wù)接入

民航雷達(dá)站采用ku衛(wèi)星傳輸?shù)闹饕獦I(yè)務(wù)有雷達(dá)信號(hào)和甚高頻信號(hào)，業(yè)務(wù)接入ku衛(wèi)星的方式可以通過與ku衛(wèi)星直連，或通過路由設(shè)備相連，將多路信號(hào)復(fù)合后連接至ku衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板。

業(yè)務(wù)接入前需進(jìn)行鏈路開通測(cè)試，鏈路測(cè)試開通步驟：（1）根據(jù)業(yè)務(wù)類型、速率，向網(wǎng)控申請(qǐng)鏈路，網(wǎng)控配置點(diǎn)到點(diǎn)雙工鏈路（甚高頻）或單向廣播式鏈路（雷達(dá)）。（2）鏈路建立后，端站可見相應(yīng)的高速數(shù)據(jù)板面板對(duì)應(yīng)的信道/SEL燈變暗，說明該板卡該信道的業(yè)務(wù)配置已存在當(dāng)前運(yùn)行的MAP中。（3）接上終端設(shè)備，ALARM燈滅表示鏈路開通可進(jìn)行鏈路質(zhì)量測(cè)試。高速數(shù)據(jù)板鏈路質(zhì)量測(cè)試使用協(xié)議分析儀進(jìn)行誤碼率測(cè)試，測(cè)試時(shí)間不低于60 min，要求誤碼率低于10E-6。

鏈路測(cè)試正常后，可以接入業(yè)務(wù)。高速數(shù)據(jù)卡基于兩個(gè)參數(shù)提供4種時(shí)鐘模式：接口類型為DCE或DTE，時(shí)鐘源可以設(shè)置主或從，配置為主時(shí)鐘時(shí)從接口卡提供同步和時(shí)鐘源，配置為從時(shí)鐘時(shí)從用戶設(shè)備提供同步和時(shí)鐘源。

DCE主時(shí)鐘，這是EIA-232的常用配置，也是目前民航ku衛(wèi)星系統(tǒng)采用的配置，如圖2所示，通過發(fā)送時(shí)鐘（DCE）使DTE與網(wǎng)絡(luò)同步，發(fā)送時(shí)鐘（DCE）指示數(shù)據(jù)卡想要的發(fā)送時(shí)鐘（DTE）和發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。現(xiàn)以雷神二次雷達(dá)為例，如采用雷達(dá)單個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口直接連接ku衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板的方式，雷神二次雷達(dá)數(shù)據(jù)輸出口類型為RS232，DTE，因此高速數(shù)據(jù)板子卡采用RS232，DCE子卡，其中ku衛(wèi)星輸出端口為標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，雷神二次雷達(dá)為自定義接口，因?yàn)槔走_(dá)數(shù)據(jù)為單向傳輸，因此只需TD，EXT CLK，TXC，GND 4個(gè)針腳連接。ku衛(wèi)星提供時(shí)鐘時(shí)線序如表1所示，采用ku衛(wèi)星DCE主時(shí)鐘方式，ku衛(wèi)星的15針腳提供時(shí)鐘，雷達(dá)的1針腳發(fā)射接收到的時(shí)鐘，雷達(dá)的2針腳發(fā)射數(shù)據(jù)。甚高頻的業(yè)務(wù)接入通過路由器或復(fù)用器將多路信號(hào)復(fù)合成一路，再接入高速數(shù)據(jù)板。甚高頻業(yè)務(wù)接入一般采用V35接口，采用ku衛(wèi)星DCE主時(shí)鐘方式。表2是MICOM復(fù)用器和高速數(shù)據(jù)板之間的連線線序。

圖2 DCE主時(shí)鐘端口連接

表1 雷神二次雷達(dá)至ku衛(wèi)星連接線線序

表2 MICOM和ku衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板的連接線序

3 結(jié)語

ku衛(wèi)星傳輸作為雷達(dá)站信號(hào)傳輸?shù)囊粋€(gè)備份傳輸方式，具有傳輸距離遠(yuǎn)、不受地理?xiàng)l件影響的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)它也存在時(shí)延長(zhǎng)、易受天氣影響、易受干擾的缺點(diǎn)。因此，它更多是在地面?zhèn)鬏敯l(fā)生中斷的情況下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急傳輸。